红枣烘房干燥系统温湿度智能传感器设计与试验
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基于ARM的红枣烘烤自动控制系统设计王建强;封蕾【摘要】为研究红枣的热风干燥特性,分别考查了50℃,60℃和70℃干燥温度及0.5 m/s,1.0 m/s和2.0 m/s条件下整果红枣的热风干燥曲线和干燥速率曲线的相关规律,并对实验数据进行了统计和分析,建立了红枣热风干燥数学模型.在此基础上,设计实现了基于ARM的红枣干燥自动控制系统,系统测试结果表明:该系统可以满足红枣烘烤过程的温湿度自动控制要求,提高红枣干制品的质量.%In order to research the hot-air drying characteristics of red jujube,the correlative law of hot-air drying curves and drying velocity curves of red jujube are investigated at different temperature(50℃,60℃and 70℃)and airvelocity(0.5 m/s, 1.0 m/s and 2.0 m/s). The experimental data is analyzed. The mathematical model of red jujube hot-air drying was established. The ARM-based automatic control system for red jujube drying were designed and implemented. The testing results of the system show that the system can meet the requirements of the temperature-humidity automatic control for red jujube drying ,and im-prove the drying quality of red jujube.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2015(038)016【总页数】4页(P56-58,61)【关键词】ARM;热风干燥;数学模型;自动控制【作者】王建强;封蕾【作者单位】榆林学院信息工程学院,陕西榆林 719000;榆林学院信息工程学院,陕西榆林 719000【正文语种】中文【中图分类】TN911-34;TP3121.1 材料与设备陕北红枣是一个非常有名的红枣品种,主要产自陕西省榆林市。
红枣热风干燥机械湿度自控系统的设计与实现刘新英1,胡灿1,2,王建平1,弋晓康1(1.塔里木大学机械电气化工程学院,新疆阿拉尔843300;2.新疆维吾尔自治区普通高等学校现代农业工程重点实验室,新疆阿拉尔843300)摘要:在目前的红枣热风干燥设备应用中,湿度控制得好坏对红枣的品质观感均产生了较大的影响。
为此,设计研发了一种红枣干燥机械湿度自动控制系统。
系统采用SIEMENS PLC-200软件平台,通过控制加湿装置产生高压水雾对红枣干燥中期进行定时加湿,使红枣干燥过程中保持高温高湿的干燥环境。
通过对系统的调试运行测试,检验了该系统稳定性与可靠性。
在干燥室温度变化不大的情况下,湿度值稳定在51.6%左右,且能实现干燥过程中的湿度自动调节。
关键词:红枣;热风干燥;湿度控制中图分类号:S24;S375文献标识码:A文章编号:1003-188X(2015)02-0107-050引言目前,热风干燥方法是红枣干燥中应用最广泛的技术。
通过热风持续地在红枣表层流通,能使红枣快速干燥,达到存储、运输的目的。
然而,在实际的烘房热风干燥加工时,红枣的堆放通常是直接多层堆置,使红枣在干燥时处于厚层干燥模式。
与实验中的薄层干燥相比,厚层干燥表层红枣与深层红枣的受热面积不同,造成表层红枣通常远低于红枣干果的含水率标准,而深层红枣的含水率过高,严重影响了干燥效果。
同时,实验表明:红枣干燥过程中保持高温高湿干燥环境最有利于红枣的干果品质和观感。
在干燥前9h,红枣表层的结合水最先排出,使红枣表层快速收缩,产生了大量的水分,能使干燥室保持一定的湿度;而在红枣热风干燥至第9h以后,红枣内部的结合水却因为表层过于干燥无法快速排出,导致红枣干燥室内部湿度过低,造成红枣表面含水率与里层含水率差值过大,影响了红枣干果产品的整体品质与观感[1-2]。
因此,研发一种红枣热风干燥过程中的湿度控制装置,将有助于提高红枣加工的品质与观感,优化红枣的干燥效果。
智慧烘干信息管控系统设计设计方案智慧烘干信息管控系统设计方案一、需求分析随着社会经济的发展,人们对于烘干设备的需求越来越多。
为了提高烘干设备的效率和管理水平,设计了智慧烘干信息管控系统。
该系统的主要需求包括以下几点:1. 实时监测:系统能够实时监测烘干设备的运行状态,包括温度、湿度、能耗等参数,并能及时报警。
2. 远程控制:用户能够通过手机或电脑远程操控烘干设备的开关、温度等参数,方便快捷。
3. 数据分析:系统可以对烘干设备的运行数据进行分析和统计,包括耗电量、烘干效率等指标,以便用户进行管理和优化。
4. 安全保障:系统需要具备防火、防爆等安全措施,确保用户和设备的安全。
5. 易于使用:系统界面简单直观,易于使用和操作。
二、系统架构设计基于以上需求,我们设计了智慧烘干信息管控系统的整体架构,主要分为以下几个模块:1. 传感器模块:用于实时监测烘干设备的运行状态,包括温度、湿度、能耗等参数。
通过传感器将这些数据采集并发送给主控模块。
2. 主控模块:接收传感器模块发送的数据,并根据设定的阈值进行数据分析和处理。
同时,主控模块连接云服务器,并能够响应用户的远程控制指令。
3. 云服务器:用于存储、管理和分析系统的数据。
主控模块将采集到的数据上传到云服务器,用户通过手机或电脑远程访问和控制设备。
4. 用户界面:用户通过手机或电脑访问云服务器上的用户界面,可以查看设备的运行状态、控制设备的开关和温度等参数,以及查看运行数据的统计和分析结果。
三、系统功能设计基于系统架构的设计,可以实现以下功能:1. 实时监测和报警:通过传感器模块实时获取烘干设备的运行状态,并通过主控模块监测和分析数据。
当温度、湿度等参数超出设定的阈值时,系统会及时报警。
2. 远程控制:用户通过手机或电脑远程操控烘干设备的开关、温度等参数。
用户可以随时随地控制设备,方便快捷。
3. 数据分析和统计:系统将采集到的数据上传到云服务器,用户可以通过用户界面查看设备的运行数据,并进行统计和分析。
红枣传热传质测试装置设计学生姓名学号所属学院机械电气化工程学院专业农业机械化及其自动化班级指导老师日期前言红枣作为我国的特色产品之一,它的巨大营养价值和药用价值决定了其在人们日常生活中的重要性。
随着人们对生活质量的要求越来越高,红枣的品质更是成为了人们关注的问题。
干燥是红枣加工过程中的重要环节之一,其中涉及传热传质学、机械、信息科学等多学科的综合技术,对红枣干燥过程及其品质控制的研究具有重要意义。
由于我国红枣产量大部分出自农村,干燥技术环节比较薄弱采用的大部分还是比较传统的晾晒、烘烤等干燥手段。
这些干燥方式由于科学技术含量低,手段粗糙,直接导致了红枣在干燥过程中的损失量增加及品质的降低。
尽管有些地方建立了比较正规的烤房,但是其能耗较高,成本较大,并且在技术上还不成熟。
因此,对红枣干燥过程的机理和特性进行探讨,提高红枣干燥效率成为了一个重要的课题。
本文主要基于为研究红枣干燥的传热传质过程,设计一台红枣传热传质的测试装置,主要内容有以下几个方面:1)对国内外关于红枣多孔介质干燥的研究成果及理论进行了回顾,详细介绍了国内外已有红枣干燥的方法,并进行对比分析,阐述研究红枣传热传质的重要性;2)通过对红枣干燥各方面资料的搜集整理,确定设计的总体方案,并注意解决设计中存在的疑难部分,使其能够达到对红枣干燥过程中传热传质数据的监测和搜集;3)完善设计,使其能够达到进行对红枣干燥的实时监测,并能做对比实验。
关键词:传热传质;机理特性;数据监测;实时监测目录1 绪论 (1)1.1研究的内容 (1)1.2研究的目地及意义 (1)2 课题所涉及的问题在国内外现状及分析 (1)2.1 国内红枣干燥技术发展现状 (1)2.2 国内外对比分析 (2)3 总体方案的确定 (2)3.1 红枣干燥方法的确定 (2)3.2 热风干燥原理 (3)4 测试装置主要部分的结构和设计 (3)4.1烘箱的设计 (3)4.2热风管道进出口的设计 (4)4.3 电热板的选型、布置 (4)4.4 传感器的选型与布置 (5)4.5风机的计算选型 (8)4.6 保温材料的选择 (10)总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)1 绪论1.1研究的内容针对红枣干燥中干燥不均匀或不完全等诸多问题需要对红枣传热传质进行系统的研究分析,设计一款能全面采集数据,进行红枣干燥分析的实验设备,使红枣干燥过程的机理和特性更系统化。
1 引言温度和湿度是工农业生产中常见的工艺参数之一,任何物理变更和化学反应过程都和温度和湿度密切相关。
在科学探讨和生产实践的诸多领域中, 温度和湿度限制占有着极为重要的地位。
对于不同生产状况和工艺要求下的温度限制,所接受的加热方式、燃料、限制方案也有所不同;同时排湿方式不同,其限制方式也不相同。
例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中加热装置广泛运用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,排湿装置多接受轴流式风机,燃料有煤气、自然气、油、电等[1]。
温度和湿度限制系统的工艺过程困难多变,具有不确定性,因此对系统要求更为先进的限制技术和限制理论。
可编程限制器(PLC)是一种工业限制计算机,是继承计算机、自动限制技术和通信技术为一体的新型自动装置。
它具有抗干扰实力强,价格便宜,牢靠性强,编程简洁,易学易用等特点,在工农业领域中深受工程操作人员的宠爱,因此PLC已在工农业自动限制的各个领域中被广泛地运用[2]。
红枣在烘干的过程中不仅须要对温度和湿度数值大小进行限制,而且不同烘制阶段加热和排湿的时间也不相同,用PLC来实现温度和湿度的精确限制,便利快捷,使人从繁重的劳动解放出来。
2 枣的干制2.1 工艺流程红枣烘制的流程大致如下:原料→选择→分级→装盘→烘制→包装→成品2.2 工艺要点温度限制通过大量试验表明红枣烘干温度限制分3个阶段[3],分别包括:缓慢升温阶段、恒温排湿阶段和后熟制干阶段。
第1阶段为缓慢升温阶段,点火后温度由常温缓慢升至50~55℃,保持5小时左右。
此阶段应留意升温不能过高过快,否则枣果表面易形成硬壳(俗称焖枣),破坏果肉水分向外排放的通道,不利于枣果水分排放。
第2阶段为恒温排湿阶段,是整个烘干过程中主要时期。
其特点是须要大火,持续时间长,枣果表面颜色全变为紫红色。
在此期既要留意排湿,又要不停地加火,使炕房温度限制在65~70℃之间,保持19h左右,若温度低则会延长烘干时间,温度高则会形成焦枣。
热风干燥模块温、湿度控制器设计与实现的开题报告一、选题背景热风干燥是一种常用的失水处理方法,广泛应用于食品、化工、医药等行业。
其中,模块化热风干燥设备已逐渐成为市场主流,其结构紧凑、操作方便、适用范围广等优点使得其应用领域越来越广泛。
对于模块化热风干燥设备而言,温、湿度控制器是一个重要的组成部分,其作用是将模块内的空气温、湿度控制在合适的范围内,以保证干燥效果。
因此,设计一款高效、稳定、可靠的温湿度控制器对于模块化热风干燥设备的性能表现至关重要。
二、选题意义本项目的研究意义主要体现在以下两个方面:1. 提高模块化热风干燥设备的性能温湿度控制器作为模块化热风干燥设备的重要组成部分,其稳定性和可靠性对设备的性能表现有着直接的影响。
本项目的研究将着力于设计一款高效、稳定、可靠的温湿度控制系统,以提高模块化热风干燥设备的性能表现。
2. 推动热风干燥技术的发展热风干燥技术在许多行业的应用已经逐渐成为必需品,而模块化热风干燥设备在其中具有更加广泛的应用前景。
本项目的研究将为模块化热风干燥设备的推广和发展提供技术支持,促进热风干燥技术的进一步提高。
三、研究内容和方法本项目的研究内容主要包括热风干燥模块温、湿度控制器的设计和实现,具体研究内容包括:1. 温湿度传感器的选型温湿度传感器作为控制器的核心组成部分,其选型直接关系到控制器稳定性和精度。
本项目将结合模块化热风干燥设备的具体需求,选取适合的传感器。
2. 控制算法的设计针对传感器数据进行处理的算法设计直接影响控制器的稳定性和精度。
本项目将设计一套适合模块化热风干燥设备的控制算法,并对其进行优化。
3. 硬件电路设计及制作本项目将根据控制算法的实现方式,设计相应的硬件电路,并进行制作和测试以验证其性能和稳定性。
四、预期成果本项目的预期成果主要包括:1. 热风干燥模块温、湿度控制器软硬件系统设计方案2. 温湿度控制器性能测试报告3. 论文及相关技术资料五、研究进度安排本项目的研究计划如下:第一阶段(4周):调研热风干燥模块温、湿度控制器的设计方法和实现方案,制定研究计划和方案。
冬枣恒温库温度检测系统设计-基于数字温度传感DS18B20刘暐;姜久超;孙士尉
【期刊名称】《农机化研究》
【年(卷),期】2010(032)006
【摘要】介绍了基于89C52单片机和数字温度传感器芯片DS18B20的冬枣恒温库温度监测系统的设计.实际应用表明:该系统具有硬件接线简单、成本低、体积小、测量精度高以及抗干扰能力强等优点;温度的监测范围为-55~+125℃,-10~+85℃范围里的误差在0.5℃以内,具有很好的应用推广价值.
【总页数】3页(P143-145)
【作者】刘暐;姜久超;孙士尉
【作者单位】河北工程技术高专,电气工程系,河北,沧州,061001;河北工程技术高专,电气工程系,河北,沧州,061001;河北工程技术高专,电气工程系,河北,沧州,061001【正文语种】中文
【中图分类】S625.5+1;S126
【相关文献】
1.一种基于单线数字温度传感器DS18B20的rnrnrn储粮温度检测系统的设计 [J], 吴志忠;王克家;吴利予;刘彤
2.数字温度传感DS18B20在冬枣恒温库的应用 [J], 刘暐;姜久超;潘平平
3.基于DS18B20温度传感器的恒温报警电路的设计 [J], 任琴;秦冰;刘亦佳
4.一种基于数字温度传感器DS18B20的多功能电子温度计设计 [J], 杨海波;张玮;刘晓静;孟燕军;孙艳英;易小林
5.微波干燥恒温控制系统的设计——基于DS18B20数字温度传感器 [J], 陈霖;苏烨;傅秋茗;王治平;莫愁
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烘干房环境监测无线方案1、方案需求所属行业烘干房需求描述在烘干房内安装温湿度监控设备,有10个烘干房,每个烘干房1个温湿度测点,房间内的温度长期处于60-80℃之间。
走无线,烘干房与监控室之间距离500米。
温湿度数据只要在电脑上查看就可以,数据超限短信告警相关责任人。
备注2、文案说明(1)烘干房监控温湿度的必要性在烟叶生产中,烘干是较重要的一道工序,人们利用蒸汽在烘干房内对烟叶进行烘干,即将蒸汽直接通入到烘干房内,这种方式由于蒸汽的湿度较大且是时常变化的,就难以控制烘干房的湿度,也难以控制粉面的烘干程度,烘干效果不好,烘干后的烟叶很容易造成发霉虫蛀的现象,严重影响品质。
所以需要安装温湿度监控系统来实时监控烘干房内的温湿度。
(2)采集终端烘干房内属于高温高湿的环境,不方便布线,为方便工作人员在烘干房外看到实时的温湿度数据,采用无线数码管外置防水探头的温湿度监测终端RS-WS-DY-SMG-6。
此设备特点如下:①外壳采用防水外壳,防护等级达到IP65,安装在烘干房外墙壁上即可。
②高亮数码管显示,在强光下可看到温湿度数值。
③测点终端外置防水探头,探头线可以最长延长30米。
④测点终端内置蜂鸣器,温湿度超限蜂鸣器鸣叫,通知人员进行维护。
烘干房离监控室最远距离是500米,无线接收器通讯距离可达视距800米,完全实现稳定通讯。
监控室电脑通过usb转485接无线接收器RS-JSQ-W,接收器显示测点终端的数量和发生故障设备的地址编号,方便技术人员对设备的维护。
(3)软件平台监控室电脑安装RS-RJ-K 监控软件,软件永久免费,终生维护。
可实现实时监控每个库房的温湿度数据。
可实现数据的实时显示、实时曲线查看、历史曲线查看、数据记录、超限报警、邮件报警、数据可导出制作报表、导入系统地形图并将数据浮动到地形图上相应位置,使监控观测一目了然。
(4)短信报警需要短信报警功能的客户可安装短信猫设备RS-DXM-D,实现温湿度超限后发送短信给负责人进行告警,以便技术人员及时处理。